微观热处理T10钢
T10钢热处理工艺及组织性能研究
T10钢热处理工艺及组织性能研究任务书1．课题意义及目标学生应通过本次毕业设计，运用所学过的金属学及热处理等专业知识，了解T10钢的概况；熟悉钢T10的热处理工艺方法；认识T10钢热处理前后金相组织；找出热处理对T10钢组织和力学性能的影响规律，为优化热处理工艺提高零件质量提供一定的理论依据。
2．主要任务（1）制定T10钢热处理工艺，进行热处理实验。
（2）制备金相试样，观察分析T10钢热处理前后的显微组织。
（3）测定T10钢热处理前后力学性能，包括硬度、冲击韧性等。
（4）分析热处理工艺、组织结构与力学性能之间的关系。
（5）撰写毕业论文。
结构完整，层次分明，语言顺畅；避免错别字和错误标点符号；格式符合太原工业学院学位论文格式的统一要求。
3．主要参考资料[1] 王学前，贺毅. 高碳钢快速球化退火工艺的研究[J]. 热加工工艺，2002，（1）：32-33.[2] 沈晓钧. 工具钢的热处理[J]. 铸锻热———热处理实践，1994，（2）：4-17.[3] 崔忠圻，覃耀春.金属学与热处理[M]. 北京，机械工业出版社，2007：230-308.4．进度安排审核人：2014 年12 月15 日T10钢热处理工艺及组织性能研究摘要：本次研究的主要内容是退火态T10钢的热处理工艺及其组织性能的研究。
通过观察经过不同预先热处理的退火态T10钢试样的显微组织，以及测量其洛氏硬度、冲击韧性等，分析了不同预先热处理的T10钢试样的组织性能和力学性能。
结果表明，正火+等温球化退火为退火态T10钢的最佳预先热处理工艺；不同预先热处理所得到的组织效果会遗传到最终的组织中；预先热处理为正火+普通球化退火和等温球化退火的退火态T10钢试样，经过水淬和低温回火后，发生了脆性转变。
关键词：T10钢，热处理，显微组织，力学性能Researching heat treatment process andmicrostructure properties of T10 steelAbstract：The main content of this study is researching the heat treatment process and microstructure of the annealed T10 steel.The microstructure and mechanical properties of T10 steel samples with different advance heat treatment were studied by inspecting microstructure of annealed T10 steel samples with different advance heat treatment and measuring the hardness and toughness of annealed T10 steel .The results show that the best advance heat treatment process is normalizing+ isothermal spheroidizing annealing.it will be inherited in the final tissue that is the effect of the tissue obtained by different advance heat treatment.the brittle transition occurs in the annealed T10 steel sample of advance heat treatment is normalizing + ordinary spheroidizing annealing or isothermal spheroidizing annealing after water quenching and low temperature tempering.Keywords:T10 steel, heat treatment, microstructure, mechanical propertiesI目录1前言 (1)1.1研究的目的及意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3 研究内容 (2)2试验过程 (3)2.1热处理试验 (3)2.1.1试验原理 (3)2.1.2试验过程 (9)2.2试样制备及显微组织观察 (15)2.2.1金相试样的制备 (15)2.2.2显微组织观察 (18)2.3 力学性能测定 (19)2.3.1硬度测量 (19)2.3.2冲击韧性测量 (22)3 结果与分析 (26)3.1 显微组织分析 (26)3.2 力学性能分析 (28)3.2.1 硬度分析 (28)3.2.2 冲击韧性分析 (29)4结论 (31)参考文献 (32)致谢 (34)I I1 前言1.1 研究目的及意义我国钢铁行业发展迅猛，但也不是一帆风顺的，它也面临着很多的挑战，需要不断地创新科技，不断地提高产品质量。
t10钢车刀热处理工艺分析
T10钢车刀热处理工艺分析1、摘要T10钢车刀是用于车削加工的、具有一个切削部分的刀具。
车刀是切削加工中应用最广的刀具之一。
车刀的工作部分就是产生和处理切屑的部分，包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。
在切削过程中，刀具的切削部分要承受很大的压力、摩擦、冲击和很高的温度。
因此，刀具材料必须具备高硬度、高耐磨性、足够的强度，韧性和抗氧化性，还需具有高的耐热性（红硬性），即在高温下仍能保持足够硬度的性能。
2、技术要求高硬度，高耐磨性是刀具最重要的使用性能之一，若没有足够的高的硬度是不能进行切削加工的。
否则，在应力作用下，工具的形状和尺寸都要发生变化而失效。
高耐磨性则是保证和提高工具寿命的必要性，除了以上要求红硬性及一定的强度和韧性。
在化学成分上，为了使工具钢尤其是刃具钢具有较高的硬度，通常都使其含有较高的的碳（W（C）=0.65%~1.55%），以保证淬火后获得高碳马氏体，从而得到高的硬度和切断抗力，这对减少防止工具损坏是有利的。
大量的含碳质量分数又可提高耐磨性，碳素工具钢的理想淬火组织应该是细小的高碳马氏体和均匀细小的碳化物，工具钢在热处理前都应进行球化退火，以使碳化物呈细小的颗粒状且分布均匀。
3、工作条件及性能要求刃具在切削过程中，刀刃与工件表面金属相互作用，使切削产生变形与断裂，并从工件整体剥离下来。
故刀刃本身承受弯曲、扭转、剪切应力和冲击、振动等负载荷作用。
由于切削层金属的变形及刃具与工件、切削的摩擦产生大量的摩擦热，均使刃具温度升高。
切屑速度越快，则刃具的温度越高，有时刀刃温度可达600℃左右。
1) 为了保证刃具的使用寿命，应要求有足够的耐磨性。
高的耐磨性不仅决定于高硬度，同时也取决于钢的组织。
在马氏体基体上分布着弥散的碳化物，尤其是各种合金碳化物能有效地提高刃具钢的耐磨能力。
2) 为保证刀刃能进入工件并防止卷刀，必须使刃具具有高于被切削材料的硬度(一般应在60HRC以上，加工软材料时可取45~55HRC)，故工具钢应是以高碳马氏体为基体组织。
10钢 材料硬度
10钢是冲压用钢板中优质碳素结构钢的一种牌号，其硬度在未热处理的状态下一般不超过156HB，正火后的硬度则为85~140HBW。
此外，10钢还经常被称为T10钢，这是一种碳素工具钢，经热处理后其硬度可以达到60HRC以上。
T10钢的淬火温度范围是760~780℃，在这个温度范围内进行淬火处理，其硬度可以达到62Rc。
请注意，钢材的硬度可能会受到处理工艺、温度、时间等因素的影响，因此具体的硬度值可能会根据具体的处理条件和要求而有所不同。
如需了解更具体的硬度信息，建议查阅相关的技术文档或咨询专业人士。
10钢的热处理 C曲线(精编)
T --- time T --- temperature T --- transformation
共析碳钢 TTT 曲线建立过程示意图
温度
(℃)
A1
800
700
600
500
400 300 200 100
0
-100 0
1
10
102
光镜形貌 电镜形貌
(2) 中温转变
贝氏体转变区（550 ℃～Ms）：
过冷奥氏体的转变产物为贝氏体型组织。
贝氏体 渗碳体分布在碳过饱和的铁素体基体上 的两相混合物。
上贝氏体（上B) 550 ℃～350 ℃之间转变产物。 呈羽毛状, 小片状的渗碳体分布在成排的铁素体片 之间。
(a)光学显微照片 500×
奥氏体组织。
F
Fe3C
未溶Fe3C
A A
残余Fe3C
A 形核 A
残余Fe3C溶解
A 长大 A A 均匀化
二、影响奥氏体转变速度的因素
1.加热温度 随加热温度的提高, 奥氏体化速度加快。 2.加热速度 加3.钢热中速碳度含越量快，发生转变的温度越高，转变 所需碳4.的合含时金量间元增越素加短，。铁素体和渗碳体的相界面增 大，钴5.转原、变始镍速组等度织加加快快奥。氏体化过程； 铬原、始钼组、织钒中等渗减碳慢体奥为氏片体状化时过奥程氏；体形成速 度快硅，、渗铝碳、体锰间等距不越影小响，奥转氏变体速化度过越程快。。 合金元素的扩散速度比碳慢得多，合金钢的 热处理加热温度一般较高，保温时间更长。
三、钢的奥氏体晶粒度 钢的奥氏体晶粒大小根据标准晶粒度等级图确 定。标准晶粒度分为8级。 1～4级为粗晶粒度，5～8级为细晶粒度。
t10等温球化退火温度
t10等温球化退火温度
t10 等温球化退火温度是钢铁材料热处理过程中一个重要的参数。
本文首先介绍了t10 钢的性质和用途，作为一种常用的工具钢，t10 钢具有高硬度、高耐磨性和良好的韧性。
为了充分发挥这些性能优势，需要对t10 钢进行等温球化退火处理。
等温球化退火是一种钢铁材料热处理工艺，通过在适当的温度下保温一段时间，使钢铁材料中的碳化物球化，从而改善其力学性能。
对于t10 钢而言，等温球化退火的主要目的是消除因钢的冶炼、轧制和冷拔过程中产生的内应力，降低硬度，提高切削性能。
选择合适的t10 等温球化退火温度是实现良好热处理效果的关键。
一般来说，t10 钢的等温球化退火温度范围在900-1000℃之间。
在这个温度范围内，可以获得较好的球化效果，使碳化物呈球状分布，从而提高钢的性能。
影响t10 等温球化退火温度的因素主要有钢的化学成分、原始组织状态、退火制度等。
针对不同的t10 钢产品，需要根据这些因素合理选择等温球化退火温度，以达到最佳的热处理效果。
实际应用中，t10 等温球化退火温度的控制需要借助专业的热处理设备，如退火炉。
退火炉的操作人员需要根据钢的材质、规格和热处理要求，调整炉温和保温时间，确保热处理过程的顺利进行。
总之，t10 等温球化退火温度是影响钢铁材料性能的关键因素。
45钢及T10钢热处理实验
45钢及T10钢热处理实验45钢和T10钢热处理实验一、实验仪器与试样1．试样：Ф20×18mm2. 箱式电阻炉，布氏硬度计，洛氏硬度计，砂纸、水（20～30℃）二、实验内容与步骤（一）45钢(退火或正火，淬火，回火)1. 对热处理前的45钢试样进行硬度测试。
采用布氏硬度计对原始试样进行硬度测试，共测三次取平均值。
注意试样表面应光滑平坦，不应有氧化皮及油污等。
本实验可用砂纸打磨后用丙酮清洗干净后进行测量。
2. 对45钢进行完全退火并测硬度（1）加热温度45钢的完全退火是加热到Ac3以上30～50℃，即780+30～780+50，在810～830℃之间取一个温度值。
（2）加热速度：形状简单的碳素钢可以随炉升温，不控制加热速度。
（3）保温时间一般碳素钢在温度800℃左右的箱式电阻炉中加热，以每毫米直径或每毫米厚度保温 1.0～1.5min为宜。
本实验按1分钟/每毫米直径确定保温时间按为20min。
（4）冷却速度一般情况下碳钢的冷却速度为100~150℃/h。
本实验试样随炉冷却到500℃左右可出炉空冷。
完全退火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉，然后采用布氏硬度计进行硬度测试，共测三次取平均值。
3. 对45钢进行正火并测硬度与上述完全退火工艺相同，不同的是最后冷却的时候，保温一段时间后将试样直接从炉中取出空冷。
正火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉，然后采用布氏硬度计进行硬度测试，共测三次取平均值。
注：钢的退火和正火每个小组自由选择其中一个工艺做即可4.对45钢进行淬火并测硬度。
加热温度，加热速度，保温时间和完全退火工艺相同，所不同的是冷却的时候，保温一段时间后直接将试样从炉中取出，然后迅速将试样淬入水中，注意淬入水后要不停的运动，破坏试样表面蒸气膜的形成。
同时水温控制在40℃以下，还必须不断补充新水，冷却水要保持清洁，否则也会降低冷却能力。
淬火后的试样先用砂纸将表面的氧化皮和脱碳层打磨掉，然后采用洛氏硬度计进行硬度测试，共测五次取平均值。
t10钢执行标准
T10钢是一种碳素工具钢，其牌号和执行标准如下：
牌号：T10
标准：GB/T 1298-1986
T10钢具有较高的强度和耐磨性，但热硬性较低、淬透性不高且淬火变形大。
适用于制作通用低淬透性冷作模具钢、高级高碳工具钢。
在实际应用中，T10钢可以根据实际需求进行热处理，以提高其性能。
其推荐的热处理制度为：退火，硬度为197HB，压痕直径4.30mm；淬火，硬度为62HRC。
T10钢广泛应用于制作拉延模的凸模、凹模、镶块等，以及丝锥、锉刀、扩孔铰刀、板牙、刮刀、量规、木工工具等冷镦模、尺寸不大的冷冲模、软材料用切边模等。
微观热处理T10钢
微观组织控制课程实验学院：机械与汽车工程学院班级：材控学号：姓名：一.实验目的：本次研究的主要内容是退火态T10钢的热处王里工艺及其组织性能的研究。
通过观察经过不同预先热处理的退火态T10钢试样的显微组织，以及测量其洛氏硬度、冲击韧性等，分析了不同预先热处理的T10钢试样的组织性能和力学性能。
结果表明,正火+等温球化退火为退火态T10 钢的最佳预先热处理工艺; 不同预先热处理所得到的组织效果会遗传到最终的组织中; 预先热处理为正火+普通球化退火和等温球化退火的退火态T10钢试样，经过水淬和低温回火后，发生了脆性转变。
T10钢的热处理工艺及组织性能，通过对经过不同预备热处理的T10钢的微观组织分析及力学性能分析，探寻在热处理过程中，不同预先热处理对钢的组织及性能的影响规律，在此研究基础上，对现在实际生产中的一般热处理工艺进行优化，以达到最好的效果。
二：实验方法T10钢的概述：目前常用的碳素工具钢有T8、T10、T12,其中T10用量最多。
T10钢优点是可加工性好，来源容易；但淬透性低、耐磨性一般、淬火变形大。
因钢中含合金元素微量，耐回火性差，硬化层浅，因而承载能力有限。
虽有较高的硬度和耐磨性，但小截面工件韧性不足，大截面工件有残存网状碳化物倾向。
T10钢在淬火加热（通常达800℃）时不致于过热，淬火后钢中有过剩未溶碳化物，所以比T8钢具有更高的耐磨性，但淬火变形收缩明显。
由于淬透性差，硬化层往往只有1.5～5mm；一般采用220～250℃回火时综合性能较佳。
热处理时变形比较大，故只适宜制造小尺寸、形状简单、受轻载荷的模具。
T10钢的成分：碳 C ：0.95～1.04（T X，X：碳的千分数）硅 Si：≤0.35锰 Mn：≤0.40硫 S ：≤0.020磷 P ：≤0.030铬 Cr：允许残余含量≤0.25≤0.10(制造铅浴淬火钢丝时)镍 Ni：允许残余含量≤0.20≤0.12(制造铅浴淬火钢丝时)铜 Cu：允许残余含量≤0.30≤0.20(制造铅浴淬火钢丝时) 热处理通常分为3步进行:加热、保温和冷却。
T10刚的热处理
T10刚的热处理1、预备热处理(球化退火)锻造后为了给后序的加工、最终热处理工序作好准备, 应消除锻件内的应力, 改善组织, 并使其具有合适的硬度和稳定细小的组织, 以利于机械加工。
因此锻件要在毛坏状态下进行预先热处理。
T10A 碳素工具钢, 一般采取球化退火, 使渗碳体成球状均匀分布, 若锻件沿晶界出现网状碳化物时, 则先进行正火处理, 消除网状碳化物, 然后进行球化退火。
通常采用球化退火, 以获得铁素体机体上分布的细小均匀的粒状碳化物组织。
表1 球化退火工艺参数钢号加热等温温度/℃时间/ h温度/℃时间/ h 空冷硬度T10A 750~ 780 2~ 3 680~ 700 3~ 5 炉冷至500℃空冷 HB197 2、最终热处理（淬火+低温回火）2.1、淬火( 1) 淬火温度T10淬透性低。
需要用水冷却, 容易产生变形和淬裂, 另外碳素工具钢对过热敏感, 晶粒容易长大, 其淬火温度一般是在碳化物与奥氏体共存的两相区内, 这是由于碳化物的存在不仅可以阻止奥氏体的长大, 使碳素工具钢保持较小晶粒,从而能在高硬度条件下保证具有一定的韧性; 而且剩余碳化物的存在也有利于模具耐磨性的提高。
为防止过热, 选取最低的淬火加热温度( 760~ 780℃ ) , 是获得最好机械性能的关键,为防止淬火开裂, 必须在淬火方法上实现均匀冷却。
( 2) 加热、保温时间的确定由于加热时间与模具的材质、工件大小有关。
升温时间因工件大小而异, 保温时间依材质而不同, 加热时间不可取一定值, 加热时间的长短直接影响模具的组织性能。
为保证T10A 冷作模具基体奥氏体化, 碳化物溶解, 必须有一定保温时间, 保温时间采用40~ 60 min。
2.2、回火模具在淬火或电火花加工后应及时进行回火处理, 回火温度应根据模具的硬度性能要求选择不同的回火温度, 以获得不同强度、韧性及硬度要求, T10 碳素工具钢在不同回火温度下的硬度如表表2T10 碳素工具钢在不同回火温度下的硬度钢号达到下列硬度（HRC）范围的回火温度/℃T10A 45~ 50 50~ 54 54~ 58 58~ 62360~ 380 300~ 320 250~ 270 160~ 180。
t10钢热处理工艺
T10钢热处理工艺
T10钢的热处理工艺通常包括正火、淬火和回火三个步骤。
1. 正火处理：将T10钢加热到Ac1以上20～30℃，保温4小时后，以30～40℃/h的速度冷却到680℃等温6小时，再炉冷到550℃出炉。
在这个过程中，通过控制相变的热力学和动力学来改变奥氏体向珠光体转变的模式，从传统的片层转变机制改变为“离异共析”的转变形式。
2. 淬火处理：将正火后的T10钢加热到850℃左右，保温一段时间后，以50～60℃/h的速度淬火，得到马氏体结构。
3. 回火处理：将淬火后的T10钢加热到适当温度，保温一段时间后，以20～30℃/h的速度冷却到室温。
回火可以缓解淬火产生的应力，提高钢材的韧性和抗疲劳性能，同时也可以稳定钢材的硬度和强度。
总体来说，T10钢的热处理工艺可以提高其硬度和强度，同时保持较好的韧性和抗疲劳性能。
具体的热处理参数需要根据具体的应用需求和钢材质量来确定。
热处理制度对T10钢组织和硬度影响实验
热处理制度对T10钢组织和硬度的影响实验一、实验目的1.论述 T10钢球化退火和780℃淬火后的组织和硬度。
2.探索了改变原始组织和热处理工艺（淬火温度）对其的影响。
二、概述T10钢是一种最常用的工模具钢，热处理后要求有高的硬度 59—65HRC、强度、耐磨性及适当的韧性等；T10钢ACm为800℃，通常采用球化退火、Ac1+(30~50)℃淬火及170℃~200℃回火的传统热处理工艺。
通常认为这可使钢获得具有最佳配合的强度和韧性。
一些工厂的生产实践表明，T10钢制冷变形模具使用寿命较低，易出现壁裂、崩刃和折断等，以致过早报废。
为此，我们探索改进T10钢的热处理工艺。
三、实验步骤二实验过程1.试验方法试验用T10钢的成分见表1。
选用粒状珠光体及片状珠光体两种原始组织，前者试样仅用780℃传统工艺淬火，而后者试样则用740、780、840、900℃四种淬火温度，随后进行机械性能检测试验。
表1 T10钢的化学成分2.试样的热处理2.1预备热处理2.2.1正火T10钢的ACm 为800℃，正火温度约为ACm+30~50℃，故取840℃。
用下列经验公式计算加热时间：TaKD公式中T——加热时间，min；a——加热时间系数，min/mm，（碳钢取0.8~1.2 min·mm-1）； K——装炉修正系数；D——工件有效厚度，mm。
正火工艺参数见表2，工艺曲线见图1。
表2 正火工艺参数时间t/min图1 正火工艺曲线正火后组织图见图2图2 正火后组织（×400） 2.1.2球化退火T10钢锻坯经10kw 箱式电炉等温球化退火，在770 ℃保温2 h ，再冷到680℃，保温4小时，出炉空冷。
机械加工后的机械性能、淬透性及金相试样，一部分按传统工艺热处理，以作对比。
球化退火工艺参数见表2。
球化退火工艺曲线见图3。
时间t/min770℃温度T/℃ 680℃图3球化退火工艺曲线球化退火后组织如图4所示图4 等温球化退火后组织（×400）2.2最终热处理所有试样在箱式炉内进行最后热处理，等温球化退火试样淬火加热780℃，正火试样淬火加热分别为740、780、840、900℃保温，用水淬火，200℃回火，然后磨加工到规定尺寸。
T10钢
t10目录钢T10概述T10碳素工具钢,强度及耐磨性均较T8和T9高,但热硬性低,淬透性不高且淬火变形大，晶粒细,在淬火加热时不易过热,仍能保持细晶粒组织;淬火后钢中有未溶的过剩碳化物,所以耐磨性高,用于制造具有锋利刀口和有少许韧性的工具。
适于制造切削条件较差、耐磨性要求较高且不受突然和剧烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利刃口的各种工具，也可用作不受较大冲击的耐磨零件。
T10碳素工具钢图片特性： T10是最常见的一种碳素工具钢，韧度适中，生产成本低，经热处理后硬度能达到60HRC以上，但是，此钢淬透性低，且耐热性差（250℃），在淬火加热时不易过热，仍保持细晶粒。
韧性尚可，强度及耐磨性均较T7-T9高些，但热硬性低，淬透性仍然不高，淬火变形大。
适用范围：这种钢应用较广，适于制造切削条件较差、耐磨性要求较高且不受突然和剧烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利刃口的各种工具，如车刀、刨刀、钻头、丝锥、扩孔刀具、螺丝板牙、铣刀手锯锯条、还可以制作冷镦模、冲模、拉丝模、铝合金用冷挤压凹模、纸品下料模、塑料成型模具、小尺寸冷切边模及冲孔模，低精度而形状简单的量具（如卡板等），也可用作不受较大冲击的耐磨零件等。
●交货状态：钢材以退火状态交货。
经双方协议，也可以不退火状态交货。
物理性能化学成分：碳 C ：0.95～1.04 （Tχ，χ：碳的千分数）硅 Si：≤0.35锰 Mn：≤0.40硫 S ：≤0.020磷 P ：≤0.030铬 Cr：允许残余含量≤0.25、≤0.10(制造铅浴淬火钢丝时)镍 Ni：允许残余含量≤0.20、≤0.12(制造铅浴淬火钢丝时)铜 Cu：允许残余含量≤0.30、≤0.20(制造铅浴淬火钢丝时)注：允许残余含量Cr+Ni+Cu≤0.40(制造铅浴淬火钢丝时)力学性能硬度：退火,≤197HB,压痕直径≥4.30mm;淬火,≥62HRC 热处理规范：试样淬火760～780℃,水冷淬火 T10钢推荐的淬火规范示于表2-22-7，冷处理情况见表2-22-8，淬火有关曲线示于图2-22-7~图2-22-13。
T10钢车刀热处理工艺汇总
攀枝花学院本科课程设计（论文）[T10钢车刀热处理工艺设计]学生姓名：冯康学生学号： 201311102014院（系）：材料学院年级专业：2013级材料成型及控制工程1班指导教师：孙青竹副教授二〇一六年六月攀枝花学院本科学生课程设计任务书攀枝花学院本科课程设计（论文）摘要摘要本课程主要设计T10钢用来制造车刀的主要热处理设计流程，包括车刀工作条件及失效形式分析。
刀具材料必须具备高硬度、高耐磨性、足够的强度，韧性和抗氧化性，还需具有高的耐热性（红硬性），即在高温下仍能保持足够硬度的性能。
具体工艺流程以及热处理工艺流程包括预备热处理是球化退火：加热至750℃→最终热处理是淬火：加热至790℃→水冷；回火：低温回火150℃→空冷。
关键词：耐磨高硬度红硬性热处理攀枝花学院本科课程设计（论文）目录目录摘要 (Ⅰ)1、设计任务 (1)1.1设计任务 (1)1.2设计的技术要求 (1)2、设计方案 (2)2.1 变速箱设计的分析 (2)2.1.1工作条件及性能要求 (2)2.1.2失效形式及使用性能 (2)2.2钢种材料 (2)3、设计说明 (4)3.1加工工艺流程 (4)3.2具体热处理工艺 (4)3.2.1预备热处理工艺 (4)3.2.2最终热处理 (5)4、质量检测 (7)5、缺陷与分析 (8)6、结束语 (9)7、热处理工艺卡 (10)参考文献 (11)1 设计任务1.1设计任务T10钢车刀热处理工艺设计。
1.2设计的技术要求高硬度，高耐磨性是刀具最重要的使用性能之一，若没有足够的高的硬度是不能进行切削加工的。
否则，在应力作用下，工具的形状和尺寸都要发生变化而失效。
高耐磨性则是保证和提高工具寿命的必要性，除了以上要求红硬性及一定的强度和韧性。
在化学成分上，为了使工具钢尤其是刃具钢具有较高的硬度，通常都使其含有较高的的碳（W（C）=0.65%~1.55%），以保证淬火后获得高碳马氏体，从而得到高的硬度和切断抗力，这对减少防止工具损坏是有利的。
t10等温球化退火温度
t10等温球化退火温度在热处理领域，T10等温球化退火温度是一项重要的工艺参数。
它是指将钢材加热到一定温度并保持一段时间，以达到球化过程的目的。
T10等温球化退火温度的选择对钢材的组织和性能有着重要影响，因此需要我们对这一工艺参数有深入的了解。
首先，让我们来了解一下球化处理的目的和原理。
球化处理是指通过加热钢材到一定温度，使其内部的碳化物相经过扩散重新排列并形成球状结构。
球化处理可以改善钢材的塑性和韧性，提高其抗拉强度和冲击韧性，从而提高钢材的综合性能。
T10等温球化退火温度的选择需要考虑以下几个因素。
首先是钢材的化学成分。
不同类型的钢材在球化处理时对应不同的适宜温度，因此需要根据钢材的化学成分来确定退火温度。
其次是退火时间。
退火时间过长或过短都会对钢材的性能产生负面影响，因此需要通过试验和经验来确定合适的退火时间。
此外，还需要考虑球化处理对钢材的影响深度和球化过程中的冷却速率等因素。
T10等温球化退火温度的选择对轧制和拉伸等后续工艺也有重要意义。
适宜的退火温度可以使钢材在后续工艺中更好地变形和加工，并且能够提高钢材的成品率和性能。
而不恰当的退火温度则可能导致钢材的变形困难、加工难度增加，甚至影响到产品的质量。
在实际应用中，我们可以通过试验和经验来确定T10等温球化退火温度。
通过调整退火温度和时间，观察钢材的显微组织和性能变化，可以确定最佳的退火工艺参数。
此外，借助现代热处理设备和技术，也能够更准确地控制和监测球化处理的温度和时间。
总之，T10等温球化退火温度是一项重要的工艺参数，对钢材的组织和性能有着重要影响。
我们需要充分了解球化处理的原理和目的，在实际应用中通过试验和经验来确定最佳的退火温度。
合理选择T10等温球化退火温度可以改善钢材的塑性、韧性和抗拉强度等性能，提高产品的质量和市场竞争力。
t10等温球化退火温度
t10等温球化退火温度1. 引言等温球化退火是一种金属材料热处理方法，通过控制温度和时间，在高温下使材料中的残余应力释放，并改善其机械性能。
t10等温球化退火温度是指对t10钢进行等温球化退火时所采用的温度。
本文将详细介绍t10等温球化退火温度的相关内容，包括该钢材的特性、等温球化退火过程的原理、适宜的退火温度范围以及该过程对材料性能的影响。
2. t10钢的特性t10钢是一种优质碳素结构钢，具有高硬度、良好的韧性和强度。
其主要成分包括碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、磷（P）和硫（S）。
t10钢常用于制造刀具、弹簧和机械零件等需要高强度和耐磨损性能的应用领域。
3. 等温球化退火原理等温球化退火是指将金属材料加热至一定温度后保持一段时间，使材料内部的残余应力得以释放，并通过晶界扩散等机制改善材料的晶体结构和性能。
在退火过程中，材料中的碳原子会重新分布，并形成球状的碳化物。
4. t10等温球化退火温度范围t10钢的等温球化退火温度范围一般在700℃至800℃之间。
这个温度范围被认为是最适合t10钢进行等温球化退火的区间。
在这个温度范围内，碳原子能够充分扩散并重新分布，形成均匀分布的球状碳化物，从而改善材料的硬度和韧性。
5. t10等温球化退火过程t10钢进行等温球化退火的过程可以分为以下几个步骤：5.1 加热将t10钢加热至退火温度范围内（700℃至800℃）。
加热速率应适中，以避免产生不均匀加热和过快的晶粒长大。
5.2 保温将加热至退火温度后的t10钢保持在该温度下一定的时间。
保温时间一般取决于材料的厚度和所需的退火效果，通常为1至2小时。
5.3 冷却将退火后的t10钢从炉中取出，采用适当的冷却方式进行冷却。
常用的冷却方式包括自然冷却、空气冷却和水淬等。
选择合适的冷却方式可以进一步调控材料的硬度和韧性。
6. t10等温球化退火对材料性能的影响t10等温球化退火可以显著改善t10钢的机械性能，主要表现在以下几个方面：6.1 硬度经过适当温度范围内的等温球化退火处理后，t10钢的硬度会有所降低。
T10钢车刀热处理工艺资料
攀枝花学院本科课程设计（论文）[T10钢车刀热处理工艺设计]学生姓名：冯康学生学号： 201311102014院（系）：材料学院年级专业：2013级材料成型及控制工程1班指导教师：孙青竹副教授二〇一六年六月攀枝花学院本科学生课程设计任务书攀枝花学院本科课程设计（论文）摘要摘要本课程主要设计T10钢用来制造车刀的主要热处理设计流程，包括车刀工作条件及失效形式分析。
刀具材料必须具备高硬度、高耐磨性、足够的强度，韧性和抗氧化性，还需具有高的耐热性（红硬性），即在高温下仍能保持足够硬度的性能。
具体工艺流程以及热处理工艺流程包括预备热处理是球化退火：加热至750℃→最终热处理是淬火：加热至790℃→水冷；回火：低温回火150℃→空冷。
关键词：耐磨高硬度红硬性热处理攀枝花学院本科课程设计（论文）目录目录摘要 (Ⅰ)1、设计任务 (1)1.1设计任务 (1)1.2设计的技术要求 (1)2、设计方案 (2)2.1 变速箱设计的分析 (2)2.1.1工作条件及性能要求 (2)2.1.2失效形式及使用性能 (2)2.2钢种材料 (2)3、设计说明 (4)3.1加工工艺流程 (4)3.2具体热处理工艺 (4)3.2.1预备热处理工艺 (4)3.2.2最终热处理 (5)4、质量检测 (7)5、缺陷与分析 (8)6、结束语 (9)7、热处理工艺卡 (10)参考文献 (11)1 设计任务1.1设计任务T10钢车刀热处理工艺设计。
1.2设计的技术要求高硬度，高耐磨性是刀具最重要的使用性能之一，若没有足够的高的硬度是不能进行切削加工的。
否则，在应力作用下，工具的形状和尺寸都要发生变化而失效。
高耐磨性则是保证和提高工具寿命的必要性，除了以上要求红硬性及一定的强度和韧性。
在化学成分上，为了使工具钢尤其是刃具钢具有较高的硬度，通常都使其含有较高的的碳（W（C）=0.65%~1.55%），以保证淬火后获得高碳马氏体，从而得到高的硬度和切断抗力，这对减少防止工具损坏是有利的。
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微观组织控制课程实验学院：机械与汽车工程学院班级：材控学号：：一.实验目的：本次研究的主要容是退火态T10钢的热处王里工艺及其组织性能的研究。
通过观察经过不同预先热处理的退火态T10钢试样的显微组织，以及测量其洛氏硬度、冲击韧性等，分析了不同预先热处理的T10钢试样的组织性能和力学性能。
结果表明,正火+等温球化退火为退火态T10 钢的最佳预先热处理工艺; 不同预先热处理所得到的组织效果会遗传到最终的组织中; 预先热处理为正火+普通球化退火和等温球化退火的退火态T10钢试样，经过水淬和低温回火后，发生了脆性转变。
T10钢的热处理工艺及组织性能，通过对经过不同预备热处理的T10钢的微观组织分析及力学性能分析，探寻在热处理过程中，不同预先热处理对钢的组织及性能的影响规律，在此研究基础上，对现在实际生产中的一般热处理工艺进行优化，以达到最好的效果。
二：实验方法T10钢的概述：目前常用的碳素工具钢有T8、T10、T12,其中T10用量最多。
T10钢优点是可加工性好，来源容易；但淬透性低、耐磨性一般、淬火变形大。
因钢中含合金元素微量，耐回火性差，硬化层浅，因而承载能力有限。
虽有较高的硬度和耐磨性，但小截面工件韧性不足，大截面工件有残存网状碳化物倾向。
T10钢在淬火加热（通常达800℃）时不致于过热，淬火后钢中有过剩未溶碳化物，所以比T8钢具有更高的耐磨性，但淬火变形收缩明显。
由于淬透性差，硬化层往往只有1.5～5mm；一般采用220～250℃回火时综合性能较佳。
热处理时变形比较大，故只适宜制造小尺寸、形状简单、受轻载荷的模具。
T10钢的成分：，X：碳的千分数）碳 C ：0.95～1.04（TX硅 Si：≤0.35锰 Mn：≤0.40硫 S ：≤0.020磷 P ：≤0.030铬 Cr：允许残余含量≤0.25≤0.10(制造铅浴淬火钢丝时)镍 Ni：允许残余含量≤0.20≤0.12(制造铅浴淬火钢丝时)铜 Cu：允许残余含量≤0.30≤0.20(制造铅浴淬火钢丝时) 热处理通常分为3步进行:加热、保温和冷却。
钢的热处理过程是把钢加热到临界温度以上，进行转变，转变完成后通过水冷、空冷或者油冷的方式冷却，来获得自己所需要的显微组织和力学性能。
加热时形成的奥氏体的化学成分、均匀化程度、品粒大小以及加热后未溶入奥氏体中碳化物等过剩相的数量和分布状况，直接影响钢在冷却后的组织性能。
以下是铁碳合金相图。
试验所用的材料为退火态T10 钢，是- 一种含碳量约为1%的高碳钢，硬度小于197HBW,它的组织成分为珠光体和渗碳体(P+Fe3C,P->F+Fe3C),由于含碳量比较高，组织P 中含有硬而且脆的二次渗碳体，因此其性能是塑性差，强度低，硬度高。
试验所采用的五种热处理工艺方案：方案一：未经热处理的试样(供货态)。
方案二：830℃正火，保温30min，空冷+760℃球化退火，保温10min，冷却至690℃，保温60min,炉冷至600'C,再出炉空冷+770℃淬火，保温10min，水冷+190℃回火，保温1h，空冷。
方案三：830C 正火，保温30min.空冷+760℃球化退火，保温10min，炉冷至600℃，再出炉空冷+770℃淬火，保温10min，水冷+190℃，回火，保温1h,空冷。
方案四：760℃球化退火，保温10min,冷至690℃,保温60min,炉冷至600℃,再出炉空冷+770℃淬火，保温10min,水冷+190℃火,保温1h,空冷。
方案五：830^C 正火,保温30min,空冷+770℃淬火，保温10min，水冷+190℃回火，保温1h,空冷。
正火是将工件加热到720℃至912℃之间，保温一段时间，然后在空气冷却的一种热处理工艺。
正火冷却得到的是珠光体类组织。
正火可以作为预先热处理，也可作为最终热处理，当作为预备热处理时，可以消除供货态试样表面的网状渗碳体，为接下来的热处理工艺做准备，也有细化晶粒、消除表面应力等等，为最终热处理提供适宜的组织的作用。
退火是将工件加热到Ac1或Ac3以上30至50℃,( 亚共析钢加热Ac3以上30-50℃,共析、过共析钢加热到AC1以上30-50℃)，保温- -段时间，缓慢冷却到室温的一种热处理工艺。
淬火是将工件加热到临界温度以上(亚共析钢的临界温度为Ac，共析、过共3),保温一段时间，然后快冷到MS以下，进行马氏体转变的析钢的临界温度为Ac1热处理工艺。
回火是将工件工件加热到低于临界温度，保温一段时间，然后在空气、水或油中冷却的一种热处理工艺!。
淬火和回火在热处理中是最重要、用途最广泛的加热工序。
通常我们用淬火提高工件强度和硬度，然后用不同温度的回火降低由于淬火所产生的残留应力，来得到不同力学性能的工件。
制备和观察金相试样：光学显微镜观察和研究金属部组织，一般分为三个阶段进行:一、制备金相试样的表面;二、用浸蚀液腐蚀金相试样表面组织使其能在显微镜下看到;三、用显微镜观察金相试样表面组织并分析。
根据显微镜的原理，当试样表面比较粗糙时，光线射到试样表面发生漫射，光线无法穿过物镜，也不能穿过目镜在视网膜上成像，即不能用显微镜观察到试样的微观组织。
因此，需要将需要观察的试样表面磨成一个光滑的镜面。
并且这个表面不能发生组织变化，且能代表取样前试样组织所具有的状态。
如果仅仅是光滑的镜面，在显微镜下观察，看到的是白茫茫的一片，看不到微观组织的分布，为此，必须将试样磨面进行腐蚀处理，使各个组织对光线的反射能力有差异，在显微镜下呈现不同的像，这时所看到的试样组织的形貌和分布，即试样组织的显示阶段。
金相显微试样的制备的- 一般过程为: 取样—镶嵌一磨光一抛光~腐蚀。
由于试样是规则的金属小块，所以取样和镶嵌这两步可以省略直接进行磨光。
磨光分为粗磨和细磨，目的是得到平整光洁的磨面为抛光做准备。
粗磨的目的是整平试样，并磨成合适的外形。
一般在砂轮机上.进行。
在砂轮机上粗磨，磨面温度容易升高，这样对于那些对温度比较敏感的材料，有可能因为温度升高而引起试样部组织变化。
且不好操作，如果压力过大，试样表面出现深痕不利于细磨。
由于试样比较小，且是规则的小块，因此决定采用手工操作，用粗砂纸去除表面氧化层，整平试样。
细磨的目的是为消除深痕，为抛光做准备。
细磨时，可以加水润滑，加快速度。
细磨的时后应该注意;（1）朝着一个方向磨，以免留下划痕在试样表面。
（2）换下一砂纸前，应先洗去试样表面的碎屑。
（3）换砂纸后，试样应转动90推磨,即与上道磨痕相垂直，方便观察。
常用的金相砂纸，它的磨料有碳化硅和天然刚玉两种。
金相试样的磨光一样用碳化硅砂纸，优点是磨的快，变形浅，可以加水润滑，加快手工或机械磨制的速度。
对于试样来说，并不是砂粒越粗越好，因为砂粒大到一定程度对磨光速率是不会有太大影响的，但是会加深磨痕，得不偿失，因此一般采用砂粒适中的砂纸，此次采用粒度为400.600.800的碳化硅砂纸进行磨光。
磨光后进行抛光。
抛光通常有机械抛光、电解抛光和化学抛光三种。
此次采用机械抛光。
其目的是将磨光留下的变形层除去，并且.使显微组织的观察不受抛光所产生的变形层的影响。
抛光时应将已经经过细磨好的试样平稳地压在旋转的抛光盘上，可以上下移动。
对试样施加的压力不宜过大，否则有可能损坏仪器。
抛光时可以向抛光盘上抹上抛光膏或者不断滴调制的抛光液，这样可以加速抛光并起到- -定润滑的作用。
当磨痕全部消除而呈现镜面时，停止抛光。
用清水将试样抛光的表面冲洗干净，用干布擦干，然后进行腐蚀。
腐蚀的目的是为了使抛光后的试样的微观组织在显微镜下能够看到，常见的腐蚀方法有化学腐蚀、电解腐蚀。
在这里我们采用化学腐蚀法。
常用的化学腐蚀齐有硝酸酒精溶液(2ml HNO,100ml 95%酒精)、苦味酸酒精溶液(4g 苦味酸，100ml 95%3酒精)和盐酸苫味酸酒精溶液(5m1HCL，1g 苦味酸，100ml 95%酒精）。
此次选用的侵蚀液为硝酸酒精溶液。
将已经抛光好的试样擦干净，用夹子夹取蘸取浸蚀剂的棉花在试样抛光面上擦拭，数秒后，用干净的棉花将抛光面擦干净，将试样放于金相显微镜上观察。
三：实验结果与分析未处理：T10含碳量介于0.77%-2.11%之间，属于过共析钢，碳钢的机械性能取决于其组织，组织取决于含碳量，含碳量很低时，钢的组织中主要是铁素体和少量珠光体，一次钢的强度，硬度低，塑性韧性好。
正火正火的组织稍细些，珠光体的分散度大，铁素体的量少。
T10的金相组织分布为珠光体和少量铁素体且部分珠光体针状分布。
正火球化T10钢的球化处理结果为马氏体+残余奥氏体+碳化物淬火840℃T10钢840℃淬火结构为针状M+Ar改变T10钢原始组织及奥氏体化温度,导致了马氏体组织结构发生变化。
当原始组织为片状珠光体时,在740℃、780℃加热未完全奥氏体化，奥氏体含碳量不高，得到细针状、细小板条状马氏体；在840℃、900℃淬火后，碳完全融入奥氏体中，得到针状马氏体,且由于温度升高，得到的组织较740℃、780℃淬火后组织粗大；900℃在淬火时，温度过高，奥氏体晶粒粗大，晶界过热，所以淬火后晶粒更加粗大，晶界出现弱化现象，当原始组织为粒状珠光体时,780℃淬火后的马氏体形态为针状马氏体，其组织较为均匀。
四：实验结论与传统球化退火工艺相比，片状珠光体淬火得到的组织硬度与其不同，在与传统工艺相同淬火温度得到的组织，硬度较传统工艺稍小，但在840℃下可得到硬度更大的组织。
随温度增加，片状珠光体组织淬火后硬度逐渐增加，在840℃淬火时硬度达到最大，在900℃淬火会因为组织过于粗大而使硬度降低。